Matlab 含死角孔隙的饱和空气多孔材料的声学特性

文摘   2024-11-13 12:01   江苏  
本研究考察了具有复杂微观几何结构的材料的声学特性,这些材料含有部分开放或死角(DE)孔隙。其中一种材料可以通过在水的帮助下溶解嵌入固体金属基体中的盐粒来获得。金属在负压和高温下以液态侵入盐颗粒形成的粒状物质,金属冷却凝固后得到固体基体。理论和实验结果的比较表明,经典的johnson - champoux - allard模型不能很准确地预测声学特性。这些结果表明,Biot理论的假设可能并不完全满足,并且在材料中可能存在腔谐振器和死角。研究的第一部分提出了一个简单的模型来解释这种几何形状。在此基础上,建立了非对称和对称死角多孔单元的声传递矩阵。人们认为,该模型可用于研究上述材料的吸声和传声特性。在第二部分中,提出了一系列简化样本,并使用三传声器阻抗管进行了测试,以验证所暴露的模型。最后,第三部分将暴露模型的预测结果与阻抗管在含死角孔的真实泡沫铝样品上的结果进行了比较。这些初步结果令人鼓舞,并表明这个简单的模型也为这些具有更复杂微观结构的材料提供了很好的预测。
  • 模型构建





实验结果与模型预测的耦合于空腔和刚性壁面的简化非对称样品吸收系数的比较。面A(显示DE孔隙)位于源侧。(a) 20毫米厚的气腔。


复现结果

(b) 50mm厚的气腔。

复现结果

结果如图11和图12所示,对应于面A(显示DE孔)位于源侧的配置。图11(a)给出了简化后的非对称样品在20 mm空腔间隙和刚性壁面耦合下的吸收系数的实验结果与模型(present模型和JCA模型)预测结果的对比。本文采用[T(l)]A给出的非对称传递矩阵模型。第一个吸收峰(750 Hz左右)代表空腔效应,第二个吸收峰(3300 Hz左右)代表激发侧的半闭孔效应(即DE孔隙效应)。与仅考虑运动孔隙率的JCA模型相比,本模型改善了与实验的比较。事实上,本模型精确地预测了两个峰的频率位置,尽管吸收峰的值略有不同。图11(b)给出了不同空腔间隙(lcav¼50 mm)的实验和预测结果的比较。在3300 Hz左右,空腔效应和DE孔隙度效应耦合关于吸收系数:请注意,目前的模型考虑了这种耦合效应。

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